Устройство для автоматической настройки колебательного контура

 

28600 0

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 21а>, 69

21а4 70

Заявлено 24.IV.1969 (№ 1325565/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XI.1970. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 19.1.1971

МПК Н 03j 3/12

Н 031 3/20

УДК 621.396.662,6 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР., i3(Автор изобретения

А. Д. Трушин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ

КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА

Изобретение относится к системам автоматической настройки резонансных контуров, в частности к системам автоматической настройки контуров по амплитуде (AHKA).

Известные системы АНКА с параметрической модуляцией содержат элемент настройки контура, блок управления элементом настройки и датчик рассогласования.

Датчик рассогласования состоит из преобразователя, фазового детектора ll вспомогательного генератора. Выходной сигнал с датчика имеет вид производной по расстройке от резонансной кривой контура. Точной настройке контура в резонанс соответствует момент перехода через нуль напря>кения с выхода датчика.

Известные системы имеют недостатки.

При перестройке в широком диапазоне частот выходное напряжение датчика рассогласования равно нулю как при точной настройке контура в резонанс, так и при расстройках, соответствующих участкам асимптотического приближения резонансной кривой к оси абсцисс, т. е. резонанс контура отмечается неоднозначно. Поэтому в систему автонастройки необходимо вводить ре>ким «поиска», и, следовательно, применять устройство для переключения ре>кима «поиска» на режим «точной настройки» и обратно, что значительно усложняет систему.

В случае применения разнополярного выходного сигнала датчика с переходом через нуль при резонансе в системах автонастройки с электронным управлением требуется дополнительное преобразование плавно изменяюшегося напря>кения в импульсное схемой с тремя устойчивыми состояниями, а прп наличии фазового детектора необходимо введение двух трансформаторов.

В предлагаемом устройстве для автоматической настройки колебательного контура с параметрической модуляцией в датчике рассогласования выходное напряжение с амплитудного детектора подано через триггер Шмитта на счетный вход симметрштного триггера, раздельный вход которого соединен с выходом формирователя импульсоз начала настройки в блоке управления, а выходы триггеров через схему совпадения подключены к входу генератора тактовых импульсов блока управления элементом настройки.

Датчик рассогласования формирует выходной сигнал в виде кратковременного прямоугольного импульса, который однозначно и с

25 достаточной точностью фиксирует момент настройки контура в резонанс.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства для автонастройки с электронным управлением элемен30 том настройки; на фиг. 2 — эпюр1 напря>ке286ООО

65 ний в различных точках схемы датчика рассогласования.

Устройство содержит перестраиваемый контур 1 с элементом настройки — варикапом 2; блок управления 8, включающий в себя формирователь 4 импульса начала настройки, генератор 5 тактовых импульсов, двоичный разрядный счетчик б, преобразователь «код †аналог» 7 и вспомогательный генератор 8; датчик рассогласования 9, включающий в себя демодулятор 10 с фильтром 11 в нагрузке, настроенным на частоту Р, амплитудный детектор

12 и триггер Шмитта 13, соединенные последовательно, симметричный триггер 14, соединенный счетным входом с выходом триггера

Шмитта, а раздельным входом — с формирователем 4 импульса начала настройки блока управления; схему совпадения 15, соединенную входом А с выходом триггера Шмитта, входом Б — с выходом симметричного триггера 14, а выходом С со входом генератора тактовых импульсов 5 блока управления.

При смене частоты сигнала на входе перестраиваемого контура 1 подается импульсная команда начала настройки с формирователя

4 на и-разрядный двоичный счетчик б, на генератор 5 тактовых импульсов и на раздельный вход симмегричного триггера 14.

В результате сбросится в нулевое состояние и-разрядный двоичный счетчик б, включится в работу генератор 5 тактовых импульсов, а симметричный триггер 14 установится в исходное состояние, при котором на его выходе будет потенциал, соответствующий «1», Последовательность импульсов с выхода генератора 5 тактовых импульсов поступит на вход двоичного и-разрядного счетчика б и далее — на вход преобразователя код — аналог

7, на выходе которого возникает линейно изменяющееся управляющее напряжение Е,, соответствующее по величине записанному числу. Управляющее напряжение Е„складываясь с выходным напряжением Uu вспомогалельного генератора 8, поступит на варикап

2. Под действием напряжения Е изменится емкость варикапа 2, а следовательно, и собственная частота перестраиваемого контура 1.

Одновременно под действием напря>кения U вспомогательного генератора емкость варикапа изменится по закону напряжения У.> около значения, определяемого напряжением Еу, т. е, будет осуществляться параметрическая модуляция.

Варикап 2, непрерывно изменяя под действием Еу собственную частоту контура I, приближает ее к частоте сигнала f,. На выходе контура появится напря>кение частоты f,.

Из-за параметрической модуляции это напряжение окажется промодулированным по амплитуде по закону напряжения U.. Величина амплитуды огибающей модулированного напряжения зависит от величины расстройки контура 1 вблизи резонанса по отношению к частоте сигнала,. Она содержит, кроме 1-й гармоники U„, все четные начиная со 2-й.

Самый острый экстремум (нуль) в точке резонанса контура имеет 1-я гармоник;: U,,.

Поэтому для выделения этой гармоники напряжение с контура 1 поступает на демодулятор 10 с фильтром 11, настроенным на частоту с>, который на выходе будет иметь только 1-ю raрмонику огибающей модуляции U;,.

Закон изменения напряжения U;, в зависимости от расстройки контура вблизи резонанса изображен на фиг. 2,а.

С выхода демодулятора с фильтром напряжение U„ ïîñòóïàåò на амплитудный детектор 12, который, сохраняя закон изменения напряжения U;,, преобразует его в изменение величины постоянного напря>кения (фиг. 2,б).

Напряжение с выхода амплитудного детектора 12 поступает на вход триггера Шмитта 18, который преобразует его в импульсное (фиг. 2,в), Импульсное напряжение с выхода триггера

Шмитта воздействует на счетный вход симметричного триггера 14, который изменяет свое состояние от задних фронтов импульсов триггера Шмитта (фиг. 2,г). С выходов обоих триггеров импульсы поступают на входы схемы совпадения 15: на вход А с выхода триггера Шмитта, на вход Б с выхода симметричного триггера. Иа выходе С схемы совпадения при настройке контура в резонанс с частотой выделяется кратковременный импульс (фиг. 2,д). Этот импульс соответствует точной настройке контура в резонанс независимо от направления перестройки контура (от (макс или от f ìàêñ к 1миц ) . Поступая иа вход генератора тактовых импульсов блока управления, импульс с выхода С схемы совпадения прекращает его работу. Двоичный и-разрядный счетчик запомнит записанное число, и на выходе преобразователя код — аналог установится определенная величина Е,„ соответствующая настройке контура в рсзонанс. На этом заканчивается процесс автонастройки, Точность настройки по амплитуде напряжения на контуре зависит от чувствительности триггера Шмитта к напряжению с амплитудного детектора. Из фиг. 2,а и фиг. 2,б видно, что при срабатывании триггера Шмитта па уровне 0,5 детектора, точность настройки моU жет быть не хуже 0,95

Up-=з

Предмет изобретения

Устройство для автоматической настройки колебательного контура с параметрической модуляцией, содержащее перестраиваемый контур с элементом настройки, например варикапом, блок управления, состоящий из формирователя импульса начала настройки, генератора тактовых импульсов, двоичного счетчика, преобразователя код — аналог и вспомо286000

Г

) Фиг гательного генератора, и датчик рассогласования, включающий в себя демодулятор с фильтром и амплитудный детектор, отличающееся тем. что, с целью расширения диапазона перестройки и упрощения устройства при одновременном обеспечении заданной точности наст ройки, выход амплитудного детектора подключен через триггер Шмитта к счетному входу симметричного триггера, раздельный вход которого соединен с выходом формирователя импульсов начала настройки, а выходы упомянутых триггеров через схему совпадения подсоединены ко входу генератора тактовых импульсов блока управления. ч1 !

I

1 !

1 !

1

I !

1 !

1 ! ! !

1 !

286000

Ьык с Рыл

Фиг 2

Составитель Г. Рассмотрова

Тскред А. A. Камышиикова

Корректор О. Б, Тюрина

Редактор T. Орловская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3786j17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров CCC1

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4i5